RU183616U1 - THREE PHASE CONTROLLED BYPASS REACTOR - STATIC REACTIVE POWER COMPENSATOR - Google Patents

THREE PHASE CONTROLLED BYPASS REACTOR - STATIC REACTIVE POWER COMPENSATOR Download PDF

Info

Publication number
RU183616U1
RU183616U1 RU2017143252U RU2017143252U RU183616U1 RU 183616 U1 RU183616 U1 RU 183616U1 RU 2017143252 U RU2017143252 U RU 2017143252U RU 2017143252 U RU2017143252 U RU 2017143252U RU 183616 U1 RU183616 U1 RU 183616U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactor
terminals
voltage
neutral
control
Prior art date
Application number
RU2017143252U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Николаевич Ивакин
Виктор Дмитриевич Ковалев
Андрей Андреевич Магницкий
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество Холдинговая Компания "Электрозавод" (Оао "Электрозавод")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество Холдинговая Компания "Электрозавод" (Оао "Электрозавод") filed Critical Открытое Акционерное Общество Холдинговая Компания "Электрозавод" (Оао "Электрозавод")
Priority to RU2017143252U priority Critical patent/RU183616U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU183616U1 publication Critical patent/RU183616U1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/14—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with variable magnetic bias
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P13/00—Arrangements for controlling transformers, reactors or choke coils, for the purpose of obtaining a desired output
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30—Reactive power compensation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

Заявляемое техническое решение относится к области электротехники, а именно к высоковольтным комплексам электротехнического оборудования для компенсации реактивной мощности и стабилизации напряжения в высоковольтных электрических сетях напряжением 10 - 750 кВ, в состав которого входит управляемый шунтирующий реактор (УШР), в котором регулирование мощности осуществляется путем изменения величины постоянного тока в контуре подмагничивания стержней магнитопровода реактора. Технический результат - повышение эффективности и надежности.The claimed technical solution relates to the field of electrical engineering, namely to high-voltage complexes of electrical equipment for reactive power compensation and voltage stabilization in high-voltage electrical networks with a voltage of 10 - 750 kV, which includes a controlled shunt reactor (CSR), in which the power is controlled by changing DC values in the magnetization circuit of the reactor core rods. The technical result is an increase in efficiency and reliability.

Электромагнитная часть УШР содержит расщепленные сетевые обмотки, расположенные на разных стержнях магнитопровода и соединенные с нейтральными выводами, источник постоянного тока подмагничивания, полюса постоянного тока которого подключены к нейтральным выводам реактора, а вход переменного тока к выводам компенсационной обмотки через промежуточный трансформатор, систему управления, регулирования, защиты и автоматики, дополнительно между выводами компенсационной обмотки реактора и землей включены последовательно соединенные выключатель и конденсаторная батарея, причем система управления, регулирования, защиты и автоматики соединена с цепями управления выключателя и выходными цепями системы релейной защиты и автоматики подстанции, между нейтральными выводами реактора и землей включены резисторы, активное сопротивление которых от 20 до 100 раз превышает активное сопротивление сетевых обмоток между нейтральными выводами реактора. 1ил.

Figure 00000001
The electromagnetic part of the CSR contains split network windings located on different terminals of the magnetic circuit and connected to the neutral terminals, a bias DC source, whose DC poles are connected to the neutral terminals of the reactor, and the AC input to the terminals of the compensation winding through an intermediate transformer, control system, regulation , protection and automation, in addition between the terminals of the compensation winding of the reactor and the ground are connected in series off a transmitter and a capacitor bank, and the control, regulation, protection and automation system is connected to the control circuit of the circuit breaker and the output circuits of the relay protection and automation system of the substation, resistors are connected between the neutral terminals of the reactor and the ground, the active resistance of which is 20 to 100 times the active resistance of the network windings between the neutral terminals of the reactor. 1il.
Figure 00000001

Description

Заявляемое техническое решение относится к области электротехники, а именно к высоковольтным комплексам электротехнического оборудования для компенсации реактивной мощности и стабилизации напряжения в высоковольтных электрических сетях напряжением 10 - 750 кВ, в состав которого входит управляемый шунтирующий реактор (УШР), в котором регулирование мощности осуществляется путем изменения величины постоянного тока в контуре подмагничивания стержней магнитопровода реактора.The claimed technical solution relates to the field of electrical engineering, namely to high-voltage complexes of electrical equipment for reactive power compensation and voltage stabilization in high-voltage electrical networks with a voltage of 10 - 750 kV, which includes a controlled shunt reactor (CSR), in which the power is controlled by changing DC values in the magnetization circuit of the reactor core rods.

Известно устройство компенсации реактивной мощности и стабилизации напряжения в электрических сетях - статический компенсатор реактивной мощности (Брянцев A.M., Долгополов А.Г. Статический компенсатор реактивной мощности. Патент РФ №2282912, опубликован 28.08.2006, бюл. №24. [1]). Данный статический компенсатор реактивной мощности (СКРМ), являющийся аналогом предлагаемой полезной модели, содержит конденсаторную батарею, фильтры высших гармоник, регулируемую индуктивность, представляющую собой трехфазный управляемый подмагничиванием реактор. Конструкция магнитопровода электромагнитной части аналога плоскошихтованная, что характерно для конструкций магнитопроводов трансформаторов, шестистержневая, по два стержня на каждую фазу сети. Первичная обмотка соединена по схеме «звезда». Вторичная обмотка соединена по схеме «треугольник». К выводам вторичной обмотки подключаются конденсаторная батарея и фильтры пятой и седьмой гармоник. Кроме первичной и вторичной обмоток на стержнях магнитопровода расположена и отдельная обмотка управления, к которой подключается управляемый тиристорный преобразователь (выпрямитель) системы подмагничивания.A device for reactive power compensation and voltage stabilization in electric networks is known as a static reactive power compensator (Bryantsev A.M., Dolgopolov AG Static reactive power compensator. RF patent No. 2282912, published on 28.08.2006, bull. No. 24. [1]). This static reactive power compensator (SCRM), which is an analogue of the proposed utility model, contains a capacitor bank, filters of higher harmonics, adjustable inductance, which is a three-phase magnetization controlled reactor. The design of the magnetic circuit of the electromagnetic part of the analog is flat-layered, which is typical for the construction of magnetic circuits of transformers, six-rod, two rods for each phase of the network. The primary winding is connected according to the "star" scheme. The secondary winding is connected in a "triangle" pattern. A capacitor bank and fifth and seventh harmonic filters are connected to the terminals of the secondary winding. In addition to the primary and secondary windings, a separate control winding is located on the cores of the magnetic circuit, to which a controlled thyristor converter (rectifier) of the magnetization system is connected.

Управляемый подмагничиванием шунтирующий реактор, по своему назначению, является статическим компенсатором реактивной мощности, т.к. УШР представляет собой комплекс оборудования, в состав которого для ряда схем входит конденсаторная батарея, выполняющая функции фильтра высших гармоник и обеспечивающая улучшение формы кривой тока в сетевой обмотке (Управляемые подмагничиванием электрические реакторы. Сборник статей под редакцией А.М.Брянцева. М. Знак. 2010. с. 62 [2]), т.е. в общем случае УШР может называться УШР-СКРМ.The shunt reactor controlled by magnetization, by its purpose, is a static reactive power compensator, since CShR is a complex of equipment, which for some circuits includes a capacitor bank, which functions as a higher harmonic filter and improves the shape of the current curve in the network winding (Magnetically controlled electric reactors. Collection of articles edited by A.M. Bryantsev. M. Znak. 2010. p. 62 [2]), i.e. in general, CSR can be called CSR-SKRM.

Плоскошихтованная конструкция стержней магнитопровода электромагнитной части аналога приводит к тому, что фильтры высших гармоник должны быть постоянно включены, т.к. при такой конструкции стержней магнитопровода максимальное действующее значение всех высших гармоник в сетевом токе без фильтров достигает 4 - 5%, в то время как допустимый уровень содержания высших гармоник в сетевом токе устройства в соответствии с нормативными документами составляет 3% (СТО 56947007-29.180.03.198-2015. Управляемые шунтирующие реакторы для электрических сетей напряжением 110-500 кВ. Типовые технические требования. ОАО «ФСК ЕЭС» [3]).The surface-mounted design of the rods of the magnetic circuit of the electromagnetic part of the analogue leads to the fact that the filters of higher harmonics must be constantly on, with this design of the magnetic core rods, the maximum effective value of all higher harmonics in the mains current without filters reaches 4 - 5%, while the permissible level of higher harmonics in the mains current of the device in accordance with regulatory documents is 3% (STO 56947007-29.180.03.198 -2015. Controlled shunt reactors for electric networks with voltage of 110-500 kV. Typical technical requirements. JSC FGC UES [3]).

Для конструкции и схемы обмоток аналога значение напряжения короткого замыкания между первичной (сетевой) и вторичной (компенсационной) обмотками не менее 50%, что приводит к значительному увеличению напряжения на вторичной обмотке при включении конденсаторной батареи и работе в режиме выдачи максимальной реактивной мощности. Кроме того, большое значение напряжения короткого замыкания приводит к низкому качеству напряжения на вторичной (компенсационной) обмотке из-за большого диапазона изменения напряжения на ней в процессе работы реактора, что может препятствовать возможности организации питания от этой обмотки каких либо нагрузок, например, собственных нужд подстанции.For the design and circuit of the analog windings, the value of the short circuit voltage between the primary (mains) and secondary (compensation) windings is at least 50%, which leads to a significant increase in the voltage on the secondary winding when the capacitor bank is turned on and in the maximum reactive power output mode. In addition, the high value of the short circuit voltage leads to a low quality voltage on the secondary (compensation) winding due to the large range of voltage variations on it during the operation of the reactor, which may impede the possibility of any loads being supplied from this winding, for example, auxiliary needs substations.

Частично указанные недостатки устранены в прототипе предлагаемой полезной модели (Ивакин В.Н., Ковалев В.Д., Магницкий А.А. Управляемый подмагничиванием шунтирующий реактор. Полезная модель РФ №136919, опубликовано 20.01.2014, бюл. №2. [4]), который является наиболее близким по составу оборудования к заявляемому устройству.Partially indicated drawbacks were eliminated in the prototype of the proposed utility model (Ivakin V.N., Kovalev V.D., Magnitsky A.A. Magnetically driven shunt reactor. Utility model of the Russian Federation No. 136919, published January 20, 2014, bull. No. 2. [4 ]), which is the closest in composition of the equipment to the claimed device.

Выбранный прототип - управляемый подмагничиванием шунтирующий реактор, электромагнитная часть которого имеет конструкцию стержней магнитопровода, характерную для конструкций магнитопроводов традиционных неуправляемых шунтирующих реакторов, т.е. радиально шихтованный магнитопровод переменного сечения с воздушными зазорами. Каждая фаза реактора состоит из двух полуфаз, обмотки которых расположены на двух разных стержнях магнитопровода. Для каждой фазы высоковольтные выводы обмоток полуфаз соединены и через высоковольтные вводы подключаются к фазам сети с помощью высоковольтных выключателей. Нейтральные выводы сетевых обмоток трех фаз реакторов соединяются по три, образуя схему соединения сетевых обмоток «двойная звезда с расщепленной нейтралью», имеют отдельные выводы из бака реактора и заземлены через нейтральный реактор.The selected prototype is a shunt reactor controlled by magnetization, the electromagnetic part of which has the design of the magnetic core rods, typical of the magnetic circuit designs of traditional uncontrolled shunt reactors, i.e. radially laden magnetic core of variable cross section with air gaps. Each phase of the reactor consists of two half phases, the windings of which are located on two different rods of the magnetic circuit. For each phase, the high-voltage leads of the half-phase windings are connected and connected through the high-voltage bushings to the phases of the network using high-voltage switches. The neutral leads of the network windings of the three phases of the reactors are connected in three, forming a connection diagram of the network windings "double star with split neutral", have separate leads from the reactor tank and are grounded through a neutral reactor.

Между нейтральными выводами трехфазного управляемого реактора включается управляемый тиристорный преобразователь системы подмагничивания.Between the neutral terminals of a three-phase controlled reactor, a controlled thyristor converter of the bias system is switched on.

Питание преобразователя может осуществляться от компенсационной обмотки УШР через преобразовательный трансформатор, согласующий параметры преобразователя и компенсационной обмотки УШР по уровням напряжения, либо от сети собственных нужд подстанции.The converter can be powered from the compensation coil of the CSR through a converter transformer, matching the parameters of the converter and the compensation coil of CSR according to voltage levels, or from the substation's own needs network.

В прототипе сетевые обмотки УШР используются одновременно и как обмотки подмагничивания. Для конструкции и схемы обмоток прототипа напряжение короткого замыкания между первичной (сетевой) и вторичной (компенсационной) обмотками составляет 20 - 25%, что более чем в 2 раза меньше, чем у аналога.In the prototype, the CSR network windings are used simultaneously and as magnetization windings. For the design and circuit of the prototype windings, the short circuit voltage between the primary (network) and secondary (compensation) windings is 20 - 25%, which is more than 2 times less than that of the analogue.

В схеме прототипа отсутствуют конденсаторные батареи и/или фильтры высших гармоник, т.к. принятая конструкция магнитопровода обеспечивает уровень высших гармоник в сетевом токе реактора не более 2%, т.е. значительно ниже допустимого нормативными документами, без применения каких-либо фильтрокомпенсирующих устройств (Ковалев В.Д., Мастрюков Л.А., Ивакин В.Н. Управляемый шунтирующий реактор напряжением 500 кВ типа УНШРТД 180000/500. // ЭЛЕКТРО. 2013. №5 [5]).In the prototype circuit there are no capacitor banks and / or filters of higher harmonics, because The adopted design of the magnetic circuit ensures a level of higher harmonics in the network current of the reactor of not more than 2%, i.e. significantly lower than permissible by regulatory documents, without the use of any filter-compensating devices (Kovalev V.D., Mastryukov L.A., Ivakin V.N. Controlled shunt reactor with voltage of 500 kV type UNSHRTD 180000/500. // ELECTRO. 2013. No. 5 [5]).

Недостатком прототипа является то, что он работает только в диапазоне потребления (индуктивной) реактивной мощности, в то время как для целого ряда узлов электрической сети, а также характеристик нагрузки, требуется возможность работы в диапазоне выдачи (емкостной) реактивной мощности. Кроме того, при резких изменениях режима работы реактора, в переходных режимах электрической сети, особенно при возникновении несимметричных режимов, на нейтралях реактора возникают перенапряжения. Амплитуда перенапряжений в нейтрали в значительной степени зависит от индуктивности нейтрального реактора, а затухание апериодической составляющей перенапряжения в нейтралях УШР в значительной степени зависит от величины потерь энергии в схеме УШР, прежде всего в нейтральных реакторах, т.е. от активного сопротивления нейтрального реактора.The disadvantage of the prototype is that it only works in the range of consumption of (inductive) reactive power, while for a number of nodes in the electrical network, as well as load characteristics, the ability to work in the range of output of (capacitive) reactive power is required. In addition, during sharp changes in the operating mode of the reactor, in transient conditions of the electric network, especially when asymmetrical modes occur, overvoltages occur on the neutrals of the reactor. The amplitude of the overvoltages in the neutral largely depends on the inductance of the neutral reactor, and the damping of the aperiodic component of the overvoltage in the neutrals of the CSR largely depends on the amount of energy loss in the CSR circuit, especially in neutral reactors, i.e. from the active resistance of a neutral reactor.

Целью заявляемой полезной модели является исключение указанных недостатков.The purpose of the claimed utility model is to eliminate these drawbacks.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение эффективности за счет увеличения диапазона регулирования практически до двойного значения мощности реактора и обеспечения режимов как потребления, так и выдачи реактивной мощности, низкий уровень высших гармоник в сетевом токе устройства без применения фильтров, повышение надежности работы оборудования, включенного в нейтрали реактора за счет снижения перенапряжений, повышения качества напряжения на вторичной обмотке и снятия ограничений на подключение к этой обмотке каких-либо дополнительных нагрузок, в частности, собственных нужд подстанции.The technical result of the claimed utility model is to increase efficiency by increasing the control range to almost double the reactor power and providing both consumption and reactive power output modes, low level of higher harmonics in the mains current of the device without the use of filters, increasing the reliability of the equipment included in reactor neutralization by reducing overvoltages, improving the quality of the voltage on the secondary winding and removing restrictions on the connection to this winding up any additional loads, in particular, the substation's own needs.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в известном устройстве УШР, содержащем расщепленные сетевые обмотки, расположенные на разных стержнях магнитопровода и соединенные с нейтральными выводами, источник постоянного тока подмагничивания, полюса постоянного тока которого подключены к нейтральным выводам реактора, а вход переменного тока к выводам компенсационной обмотки через промежуточный трансформатор, систему управления, регулирования, защиты и автоматики, дополнительно между выводами компенсационной обмотки реактора и землей включены последовательно соединенные выключатель и конденсаторная батарея, причем система управления, регулирования, защиты и автоматики соединена с цепями управления выключателя и выходными цепями системы релейной защиты и автоматики подстанции, между нейтральными выводами реактора и землей включены резисторы, активное сопротивление которых от 20 до 100 раз превышает активное сопротивление сетевых обмоток между нейтральными выводами реактора.The specified technical result is achieved due to the fact that in the known CSR device containing split network windings located on different terminals of the magnetic circuit and connected to the neutral terminals, a DC bias source, the DC poles of which are connected to the neutral terminals of the reactor, and the AC input to the terminals of the compensation winding through an intermediate transformer, a control, regulation, protection and automation system, additionally between the terminals of the compensation winding reactor and earth are connected in series with a circuit breaker and a capacitor bank, and the control, regulation, protection and automation system is connected to the control circuit of the circuit breaker and the output circuits of the relay protection system and the substation automation, resistors are connected between the neutral terminals of the reactor and the earth, whose active resistance is from 20 up to 100 times the active resistance of the network windings between the neutral terminals of the reactor.

Схема предлагаемого управляемого шунтирующего реактора - статического компенсатора реактивной мощности (УШР-СКРМ) показана на фиг. 1.The scheme of the proposed controlled shunt reactor - static reactive power compensator (CSR-SCRM) is shown in FIG. one.

Каждая фаза 1 трехфазного УШР-СКРМ, показанного на фиг. 1, содержит общую магнитную систему с двумя стержнями и расположенными на них расщепленной сетевой обмотки 2, 3 и секциями вторичной обмотки 4, 5. Сетевые обмотки стержней имеют общий высоковольтный линейный вывод и два нейтральных вывода, выводимые на крышку бака шунтирующего реактора, также как и выводы компенсационной обмотки. Между нейтральными выводами реактора и землей включены резисторы 6. К нейтральным выводам реактора подключается выход постоянного тока преобразователя источника подмагничивания 7 с системой управления, регулирования, защиты и автоматики УШР-СКРМ 8. Выводы компенсационных обмоток трех фаз шунтирующего реактора собираются в треугольник для компенсации в фазном токе реактора гармоник кратных 3. К этим же выводам подключен промежуточный трансформатор 9, питающий вход переменного тока преобразователя источника подмагничивания 7. К выводам компенсационных обмоток трех фаз шунтирующего реактора подключается конденсаторная батарея 10 через трехфазный выключатель 11, цепи управления которого соединены с системой управления, регулирования, защиты и автоматики УШР-СКРМ 8, соединенной с выходными цепями системы релейной защиты и автоматики подстанции 12.Each phase 1 of the three-phase CSR-SCRM shown in FIG. 1, contains a common magnetic system with two rods and a split network winding 2, 3 and secondary winding sections 4, 5 located on them. The network windings of the rods have a common high-voltage line terminal and two neutral terminals output to the shunt reactor tank cover, as well as compensation winding leads. Resistors 6 are connected between the neutral terminals of the reactor and the ground. The DC output of the bias source converter 7 is connected to the neutral terminals of the reactor with a control, regulation, protection and automation system USHR-SKRM 8. The terminals of the compensation windings of the three phases of the shunt reactor are assembled in a triangle to compensate in phase the current of the harmonic reactor is a multiple of 3. An intermediate transformer 9 is connected to the same terminals, supplying the AC input of the bias source converter 7. To the terminals ompensatsionnyh three phase windings of the shunt reactor is connected a capacitor bank 10 via a three-phase circuit breaker 11, which control circuit connected to the control system, regulation, protection and automatics CSR-SVC 8 connected to the output circuits relaying system 12 and substation automation.

Управляемый подмагничиванием УШР-СКРМ, показанный на фиг. 1, работает следующим образом.The magnetization controlled CSR-SCRM shown in FIG. 1, works as follows.

При отключенном выключателе 11 устройство работает в диапазоне индуктивной мощности от нуля до номинальной мощности реактора (без учета перегрузочной способности). Если при работе устройства с минимальной индуктивной мощностью напряжение в точке регулирования в течение заданного интервала времени оказывается меньше уставки регулирования, системой регулирования и автоматики 8 подается сигнал на включение выключателя 11 и к вторичной обмотке реактора подключается конденсаторная батарея. Устройство переходит в режим выдачи (емкостной) реактивной мощности и напряжение в точке регулирования увеличивается. В этом режиме диапазон регулирования устройства составляет от номинальной емкостной мощности (при номинальном напряжении), определяемой мощностью генерируемой через сетевую обмотку 2, 3 конденсаторной батареи и значением мощности реактора за вычетом мощности конденсаторной батареи. Если при работе с минимальной емкостной мощностью напряжение в точке регулирования в течение заданного интервала времени оказывается больше уставки регулирования, системой регулирования и автоматики 8 подается сигнал на отключение выключателя 11 и устройство переходит в режим работы в индуктивном диапазоне. При мощности, генерируемой конденсаторной батареей через сетевую обмотку, равной номинальной мощности реактора диапазон генерируемой мощности будет равен номинальной мощности реактора, а общий диапазон регулирования реактивной мощности устройства будет равен двойной мощности реактора. Связь системы регулирования и автоматики 8 с выходными цепями системы релейной защиты и автоматики подстанции 12 позволяет оптимизировать условия и число коммутаций выключателя 11. Диапазон изменения напряжения на вторичной обмотке при работе устройства соответствует напряжению короткого замыкания, т.е. не более 20-25%. В соответствии с требованиями стандартов на качество напряжения для сетей напряжением до 220 кВ допустимое отклонение напряжение на шинах равно +/-10%, т.е. диапазон изменения напряжения составляет 20%, поэтому при выборе номинального напряжения вторичной обмотки, соответствующего напряжению при средней мощности реактора, можно обеспечить требуемое качество напряжения на шинах и возможность питания от вторичной обмотки дополнительной нагрузки, например, собственных нужд подстанции. При резких изменениях режима реактора, связанными с быстрыми наборами и сбросами мощности, коммутациями конденсаторной батареи, коммутационными режимами в электрической сети резисторы в нейтрали, индуктивность которых ничтожна по сравнению с индуктивностью нейтральных реакторов с таким же активным сопротивлением, как у резистора, ограничивают амплитуду перенапряжений до минимальных значений, что обеспечивает снижение электрических воздействий на оборудование, включенное в нейтрали реактора, прежде всего на тиристорный преобразователь системы подмагничивания, что приводит к повышению надежности его работы. Резисторы в нейтрали, обеспечивая заземление реактора, одновременно шунтируют его сетевые обмотки, что приводит к необходимости увеличения выпрямленного тока пребразователя источника подмагничивания. При активном сопротивлении резисторов, от 20 до 100 раз превышающем активное сопротивление сетевых обмоток между нейтральными выводами реактора, обеспечивается допустимый уровень перенапряжений при минимальном увеличении тока преобразователя.When the switch 11 is turned off, the device operates in the range of inductive power from zero to the rated power of the reactor (excluding overload capacity). If during operation of the device with a minimum inductive power, the voltage at the control point for a predetermined time interval is less than the control setting, the control and automation system 8 sends a signal to turn on the switch 11 and a capacitor battery is connected to the secondary winding of the reactor. The device goes into the mode of issuing (capacitive) reactive power and the voltage at the control point increases. In this mode, the control range of the device is from the rated capacitive power (at rated voltage), determined by the power generated through the network winding 2, 3 of the capacitor bank and the value of the reactor power minus the power of the capacitor bank. If, when working with minimum capacitive power, the voltage at the control point for a predetermined time interval is greater than the control setting, the control and automation system 8 sends a signal to turn off the switch 11 and the device goes into operation in the inductive range. When the power generated by the capacitor bank through the mains winding is equal to the rated power of the reactor, the range of generated power will be equal to the rated power of the reactor, and the total range of regulation of the reactive power of the device will be equal to the double power of the reactor. The connection of the control system and automation 8 with the output circuits of the relay protection system and automation of the substation 12 allows you to optimize the conditions and number of switching of the switch 11. The voltage variation range on the secondary winding during operation of the device corresponds to a short circuit voltage, i.e. no more than 20-25%. In accordance with the requirements of voltage quality standards for networks with voltage up to 220 kV, the permissible deviation of the voltage on the buses is +/- 10%, i.e. the voltage variation range is 20%, therefore, when choosing the rated voltage of the secondary winding, which corresponds to the voltage at an average reactor power, it is possible to ensure the required voltage quality on the tires and the possibility of supplying additional load from the secondary winding, for example, the auxiliary needs of the substation. With sharp changes in the reactor mode associated with fast power ups and downs, commutation of the capacitor bank, switching modes in the electric network, neutral resistors, whose inductance is negligible compared to the inductance of neutral reactors with the same active resistance as the resistor, limit the overvoltage amplitude to minimum values, which ensures a reduction in electrical effects on equipment included in the neutrals of the reactor, primarily on the thyristor converter a magnetization system, which leads to an increase in the reliability of its operation. Resistors in neutral, providing grounding of the reactor, simultaneously shunt its network windings, which leads to the need to increase the rectified current of the magnetizing source converter. With the active resistance of the resistors, from 20 to 100 times higher than the active resistance of the network windings between the neutral terminals of the reactor, an acceptable level of overvoltage is provided with a minimum increase in the converter current.

Заявляемое техническое решение исследовалось на математических моделях УШР-СКРМ и показало высокую эффективность компенсации реактивной мощности и регулирования напряжения на подстанциях электроэнергетических систем.The claimed technical solution was investigated on mathematical models of UShR-SKRM and showed high efficiency of reactive power compensation and voltage regulation at substations of electric power systems.

Источники информации:Information sources:

1. Брянцев A.M., Долгополов А.Г. Статический компенсатор реактивной мощности. Патент РФ №2282912, опубликован 28.08.2006, бюл. №24.1. Bryantsev A.M., Dolgopolov A.G. Static reactive power compensator. RF patent No. 2282912, published on 08/28/2006, bull. Number 24.

2. Управляемые подмагничиванием электрические реакторы. Сборник статей под редакцией А.М.Брянцева. М. Знак. 2010. с. 622. Bias-controlled electrical reactors. Collection of articles edited by A.M. Bryantsev. M. Sign. 2010.S. 62

3. СТО 56947007-29.180.03.198-2015. Управляемые шунтирующие реакторы для электрических сетей напряжением 110-500 кВ. Типовые технические требования. ОАО «ФСК ЕЭС».3. STO 56947007-29.180.03.198-2015. Controlled shunt reactors for electric networks with voltage of 110-500 kV. Typical technical requirements. JSC FGC UES.

4. Ивакин В.Н., Ковалев В.Д., Магницкий А.А. Управляемый подмагничиванием шунтирующий реактор. Полезная модель РФ №136919, опубликовано 20.01.2014, бюл. №2.4. Ivakin V.N., Kovalev V.D., Magnitsky A.A. Bias-controlled shunt reactor. Utility model of the Russian Federation No. 136919, published 01/20/2014, bull. No. 2.

5. Ковалев В.Д., Мастрюков Л.А., Ивакин В.Н. Управляемый шунтирующий реактор напряжением 500 кВ типа УНШРТД 180000/500. // ЭЛЕКТРО. 2013, №55. Kovalev V.D., Mastryukov L.A., Ivakin V.N. 500 kV controllable shunt reactor type UNSHRTD 180000/500. // ELECTRO. 2013, No5

Claims (1)

Устройство управляемого подмагничиванием трехфазного шунтирующего реактора - статического компенсатора реактивной мощности, содержащего расщепленные сетевые обмотки, расположенные на разных стержнях магнитопровода и соединенные с нейтральными выводами реактора, источник постоянного тока подмагничивания, полюса постоянного тока которого подключены к нейтральным выводам реактора, а вход переменного тока к выводам компенсационной обмотки реактора через промежуточный трансформатор, систему управления, регулирования, защиты и автоматики, отличающееся тем, что между выводами компенсационной обмотки реактора и землей включены последовательно соединенные выключатель и конденсаторная батарея, причем система управления, регулирования, защиты и автоматики соединена с цепями управления выключателя и выходными цепями системы релейной защиты и автоматики подстанции, между нейтральными выводами реактора и землей включены резисторы, активное сопротивление которых от двадцати до ста раз превышает активное сопротивление сетевых обмоток между нейтральными выводами реактора.A device for magnetizing a three-phase shunt reactor — a static reactive power compensator, containing split network windings located on different terminals of the magnetic circuit and connected to the neutral terminals of the reactor, a DC bias source, whose DC poles are connected to the neutral terminals of the reactor, and the AC input to the terminals compensating reactor winding through an intermediate transformer, control, regulation, protection system and automatic tics, characterized in that between the terminals of the compensation winding of the reactor and the ground are connected in series with the circuit breaker and the capacitor battery, and the control, regulation, protection and automation system is connected to the control circuits of the circuit breaker and the output circuits of the relay protection and automation system of the substation, between the neutral terminals of the reactor and ground includes resistors whose active resistance is twenty to one hundred times greater than the active resistance of the network windings between the neutral terminals of the react pa.
RU2017143252U 2017-12-11 2017-12-11 THREE PHASE CONTROLLED BYPASS REACTOR - STATIC REACTIVE POWER COMPENSATOR RU183616U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017143252U RU183616U1 (en) 2017-12-11 2017-12-11 THREE PHASE CONTROLLED BYPASS REACTOR - STATIC REACTIVE POWER COMPENSATOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017143252U RU183616U1 (en) 2017-12-11 2017-12-11 THREE PHASE CONTROLLED BYPASS REACTOR - STATIC REACTIVE POWER COMPENSATOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU183616U1 true RU183616U1 (en) 2018-09-28

Family

ID=63793744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017143252U RU183616U1 (en) 2017-12-11 2017-12-11 THREE PHASE CONTROLLED BYPASS REACTOR - STATIC REACTIVE POWER COMPENSATOR

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU183616U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2734399C1 (en) * 2020-06-11 2020-10-15 Дмитрий Иванович Панфилов Three-phase static power compensator

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US269583A (en) * 1882-12-26 Boring-machine
SU1029323A1 (en) * 1981-08-28 1983-07-15 Научно-Исследовательский Институт Постоянного Тока Three-phase shunt gate controlled reactor
RU2282912C2 (en) * 2004-07-16 2006-08-27 Александр Михайлович Брянцев Static compensator of reactive power
CN103248053A (en) * 2013-05-21 2013-08-14 华北电力大学 Harmonic suppression device for shunt controllable reactor
RU136919U1 (en) * 2013-07-17 2014-01-20 Открытое Акционерное Общество Холдинговая Компания "Электрозавод" (Оао "Электрозавод") MAGNETIC CONTROLLED BYPASS REACTOR
WO2014169618A1 (en) * 2013-04-19 2014-10-23 国家电网公司 Joint regulator test device for magnetically controlled shunt reactor
RU2562062C1 (en) * 2014-04-25 2015-09-10 Открытое Акционерное Общество Холдинговая Компания "Электрозавод" (Оао "Электрозавод") Shunt reactor controlled by magnetic biasing
EP3168708A1 (en) * 2015-11-10 2017-05-17 Siemens Aktiengesellschaft Continuously variable saturation compensation choke coil
EA028401B1 (en) * 2015-11-03 2017-11-30 Хайченко, Ирина Валентиновна Shunt reactor controlled by biasing (variants)

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US269583A (en) * 1882-12-26 Boring-machine
SU1029323A1 (en) * 1981-08-28 1983-07-15 Научно-Исследовательский Институт Постоянного Тока Three-phase shunt gate controlled reactor
RU2282912C2 (en) * 2004-07-16 2006-08-27 Александр Михайлович Брянцев Static compensator of reactive power
WO2014169618A1 (en) * 2013-04-19 2014-10-23 国家电网公司 Joint regulator test device for magnetically controlled shunt reactor
CN103248053A (en) * 2013-05-21 2013-08-14 华北电力大学 Harmonic suppression device for shunt controllable reactor
RU136919U1 (en) * 2013-07-17 2014-01-20 Открытое Акционерное Общество Холдинговая Компания "Электрозавод" (Оао "Электрозавод") MAGNETIC CONTROLLED BYPASS REACTOR
RU2562062C1 (en) * 2014-04-25 2015-09-10 Открытое Акционерное Общество Холдинговая Компания "Электрозавод" (Оао "Электрозавод") Shunt reactor controlled by magnetic biasing
EA028401B1 (en) * 2015-11-03 2017-11-30 Хайченко, Ирина Валентиновна Shunt reactor controlled by biasing (variants)
EP3168708A1 (en) * 2015-11-10 2017-05-17 Siemens Aktiengesellschaft Continuously variable saturation compensation choke coil

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2734399C1 (en) * 2020-06-11 2020-10-15 Дмитрий Иванович Панфилов Three-phase static power compensator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2510556C1 (en) Static reactive power compensator
RU136919U1 (en) MAGNETIC CONTROLLED BYPASS REACTOR
CN101860035A (en) Reactive compensation system of thyristor controlled magnetically controlled reactor
CN106786470B (en) Flexible grounding system for neutral point of power grid
RU183616U1 (en) THREE PHASE CONTROLLED BYPASS REACTOR - STATIC REACTIVE POWER COMPENSATOR
CN116826761B (en) Electromagnetic type electric energy quality unified controller
RU2478236C1 (en) Controlled shunting reactor-transformer
CN201181625Y (en) Iron core reactor with adjustable reactance rate
RU159416U1 (en) HIGH POWER HIGH POWER FREQUENCY CONVERTER
DE102012109293A1 (en) Three-phase reactor power saving device
CN201797318U (en) Reactance-adjustable reactive power compensator
US9257844B2 (en) Arrangement and method for reactive power compensation
CN201656920U (en) Filter and device combined with frequency inverter and comprising filter
DE202012103742U1 (en) Einphasendrossel energy saving device
Hou et al. Simulation study on lightning protection of distribution transformer with zinc oxide arrester
RU2410786C1 (en) Source of reactive power
RU2657233C2 (en) Line filter
CN204131130U (en) A kind of battery saving arrangement based on intelligent AC electrical network
CN110635483A (en) Novel adjustable filter structure of distribution network
CN205753426U (en) Electric power compensation system based on TSC
RU125784U1 (en) HYBRID FILTER-COMPENSATING DEVICE
CN109545527A (en) A kind of stepless capacity regulation division phase-shifting transformer
RU124077U1 (en) CONTROLLED REACTOR WITH A THREE-ROD MAGNETIC WIRE
CN201984947U (en) Electricity-saving transformer
RU137641U1 (en) CAPACITOR UNIT FOR AUTOMATIC COMPENSATION OF REACTIVE POWER